腔内BTZ黑洞的热力学与相变
广义相对论与量子宇宙学
2022-08-25 v3 高能物理 - 理论
摘要
本文研究了有限空间区域（即空腔）中BTZ黑洞的热力学与相变。通过在空腔壁上施加固定温度边界条件并计算欧氏作用量，我们导出了热力学量，并分别构建了静态中性BTZ黑洞、旋转BTZ黑洞和带电BTZ黑洞的热力学第一定律。我们证明这三类黑洞的热容始终非负。考虑巨正则系综，我们通过计算它们内能的Hessian矩阵，发现非极端旋转黑洞与带电黑洞在局部是热力学稳定的。在相变层面，表明对于静态中性BTZ黑洞，相变仅存在于热AdS3时空与黑洞之间，相变发生的温度仅由空腔半径决定。对于旋转与带电情形，黑洞与黑洞-空腔合并态之间可能存在额外的二级相变。腔内BTZ黑洞的相结构与其无腔情形表现出强烈差异。
引用
@article{arxiv.2112.13249,
title = {Thermodynamics and phase transition of BTZ black hole in a cavity},
author = {Yuchen Huang and Jun Tao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13249},
year = {2022}
}
备注
28 pages, 8 figures, to be published in Nuclear Physics B